3.4. La génomique des phages dans la nature
Il n'y a pas de marqueur universel pour les phages de la
même manière que le gène de l'ARNr 16S peut être
utilisé pour remplacer de manière fiable l'affinité
phylogénétique de toutes les bactéries. En effet, il n'y a
pas de gènes convenablement conservés dans tous les phages, ou
même par exemple présents dans les Caudovirales (Paul
et al., 2002 ; Clokie et al., 2011). Les chercheurs
ciblent généralement les gènes qui codent les
protéines structurales en tant que marqueurs phylogéniques. Un
gène qui a été largement utilisé est le gène
qui code pour la protéine portale qui est située au sommet du col
du phage et à travers laquelle passe l'ADN en descendant la gaine de la
queue (Zhong et al., 2002 ; Marston et Sallee, 2003).
Des amorces ont été développé à
partir de ce gène pour étudier les séquences dans les
phages de type T4 qui sont connus pour infecter un large éventail
d'hôtes bactériens (Filee et
al.,2005).
3.5. La métagénomique des
bactériophages
Les virus de l'environnement sont à la fois très
nombreux, très diversifiés et largement méconnus.
Au-delà de leur pouvoir pathogène, on leur reconnaît
aujourd'hui une influence plus large sur des aspects fondamentaux de
l'écologie de notre planète, comme les cycles
biogéochimiques, la régulation des communautés de
micro-organismes ou encore l'évolution des organismes vivants et de
leurs génomes (Willner et al., 2009).
Les approches de métagénomique virale,
consistant en un séquençage aléatoire massif des acides
nucléiques encapsidés, ont permis durant cette dernière
décennie de mieux connaître la composition des communautés
virales naturelles ainsi que la diversité génétique des
virus (Roux et al., 2013). Les
métagénomes viraux permettent de comparer les communautés
virales et ainsi de mieux comprendre la répartition des populations
virales dans la biosphère. Parmi les séquences de viromes
affiliées aux virus, la majorité est similaire à des
génomes de bactériophages, appartenant principalement au groupe
des Caudovirales (groupe de phages bactériens à structure
tête-queue).
L'existence de gènes conservés au sein des
différents groupes viraux rend en effet possible de mener des analyses
phylogénétiques pour ces groupes. Le gène codant pour la
grande sous unité de la terminase (TerL) est
le marqueur le plus utilisé dans le cas des Caudovirales.
Une partie de ces séquences de viromes sont
affiliées au groupe des phages de type T4, groupe de
référence incluant le phage T4 infectant la bactérie
Escherichia coli et utilisé comme modèle depuis
plusieurs décennies. Deux sous-groupes sont ainsi retrouvés dans
les viromes lacustres : le groupe des cyanophages de type T4 et le groupe des
Far-T4 (Comeau et Krisch, 2008), (Figure 4) pour lequel le
phage « Rhodothermus phage RM378 » est le génome de
référence le plus proche.
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Revue bibliographique
Figure 4 : Arbre phylogénétique
des Caudovirales (Roux et al., 2012)
A) Arbre phylogénétique
basé sur l'alignement des gènes codant pour la grande
sous-unité de la terminase, gène commun à l'ensemble des
Caudovirales (bactériophages à queue). Cet arbre permet
d'associer des séquences de références (en noir) et des
séquences issues des viromes (en rouge et bleu) ; B)
zoom sur le sous-arbre comprenant la famille des phages T4. Les trois
sous-groupes connus (near-T4, cyano-T4, Far-T4) sont indiqués sur
l'arbre.
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Revue bibliographique
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